Материал: Исследование изменений погоды в городе Твери на фоне мировых климатических процессов

Максимальная разница между температура месяца наблюдается в марте, декабре, феврале и январе - периоды с достаточно нестабильной (неустойчивой) погодой. Минимальная разница - сентябрь.

Проанализировав таблицу (Приложение 4.) можно прийти к выводу о том, что самым жарким месяцем года является июль (14 лет из 18), который редко бывает чуть холоднее июня. Самым холодными месяцами года являются январь (8 лет из 18) и февраль (6 лет из 18). Произошло смещение холодного периода с декабря, это заметно отражено в таблице, на январь-февраль.

Самым холодным годом из всего рассматриваемого периода является 2006, а самым жарким - 2008 год. Максимальная амплитуда температур воздуха зарегистрирована в 2010 году (42, 6 °C),которая превышает минимально зарегистрированную в 2008 году (25,9 °C) практически в 1,5 раза. В целом, 2010 год является годом контрастов - самый холодный и снежный январь за последние годы, самый жаркий год.

2.3 Анализ новейших тенденций в изменении среднемесячных и среднегодовых температур воздуха, повторяемости ветров, облачности и осадков (2001-2014 гг.)

Большое значение для синоптических исследований имеет совокупный анализ количества осадков и изменения температуры не только в среднегодовой динамике. Очень важен анализ сезонных показателей этих соотношений, а также изучение продолжительности благоприятных или аномальных периодов, которые влияют на изменения отдельных компонентов природы и на здоровье человека.

Анализ данных за 2001 год (Приложения 5, 6):

) зима. Декабрь самый холодный месяц года (-11°C), в январе температура воздуха растет и достигла значения -3,7°C, затем снова в феврале температура упала до -7,1°C. Амплитуда зимнего сезона 2001 года составила 7,3°C. Осадки в зимний период распределились неравномерно, с минимумом осадков в декабре (37 мм) и дальнейшим ростом в январе и феврале (66 мм). Количество осадков зимнего периода составило 144 мм.

) весна. Температура воздуха в весенний период продолжала равномерно расти, если в марте среднемесячная температура воздуха отрицательная (-1,6 °C), то к маю она достигает +12,9 °C, а амплитуда весеннего периода достигла значения 14,5 °C. Количество осадков по сравнению с зимним периодом сократилось и составило 129 мм. Они распределились следующим образом с максимумом осадков в марте (53 мм), затем с сокращением их количества в апреле (31 мм), а потом с небольшим ростом в мае (45 мм).

) лето. Температура воздуха летом выше, чем в весенний период. Температура воздуха в июне на 5°C выше, чем в мае. Максимальное значение температуры воздуха зарегистрировано в июле (24,2 °C). В августе температура воздуха вновь понизилась до 19,2°C. Амплитуда температур летнего сезона составила 6,8°C. Количество осадков по сравнению с зимним и весенним периодом увеличилось и составило 200 мм. Большая их часть приходится на июнь (99 мм), с резким падением в июле (49 мм) и небольшим ростом в августе (52 мм).

) осень. Температура воздуха плавно понизилась от 13,0°C в сентябре до -1,2°C в ноябре. Амплитуда температур осеннего и весеннего периода примерно равна (14,2°C). Количество осадков осеннего периода примерно сопоставимо с летним и составило 195 мм. Осадки распределились равномерно среди всех осенних месяцев, с незначительным максимумом в октябре.

Годовое количество осадков составило 668 мм, среднегодовая температура воздуха 6,7 °C, а годовая амплитуда температур 35,2 °C.

Рис. 1 - Повторяемость различных направлений ветра в %, 2001 году

Среднегодовая роза ветров (рис. 1.) указывает на то, что преобладающими направлениями ветра являются западные и южные румбы. Наибольшую вероятность имеют ветры юго-западного направления, а наименьшую − северо-восточного и восточного направлений, вероятность штиля составляет 2%.

За год отмечалось 200 пасмурных дней, ясных − всего 25. Ясная погода устанавливается весной, но не более трех ясных дней подряд за месяц (Приложение 7.).

Анализ данных за 2005 год (Приложения 8,9):

) зима. Февраль − самый холодный месяц года (-8°C), а январь − самый теплый месяц зимнего периода -2,9°C. Амплитуда зимнего сезона 2005 года составила 5,1°C, что по сравнению с 2001 годом на 2,8°C меньше. В целом, зимний сезон 2005 года был теплее, чем зима 2001. Осадки в зимний период распределились неравномерно, с максимумом осадков в декабре (76мм) и дальнейшим их уменьшением к февралю (30 мм). Количество осадков зимнего периода составило 159 мм, что немного больше, чем в 2001 году. Заметное изменение произошло в распределении осадков по месяцам. Декабрь стал более снежным и более теплым.

) весна. Температура воздуха в весенний период продолжает равномерно расти, если в марте среднемесячная температура воздуха отрицательная (-4,5 °C), то к маю она достигает +14,9 °C, а амплитуда весеннего периода достигла значения 19,4 °C, по сравнению с 2001 годом амплитуда стала на 4,9 °C больше. Количество осадков по сравнению с зимним периодом сократилось и составило 114 мм. Они распределились следующим образом: с максимумом осадков в мае (63 мм), а с минимумом в апреле (18 мм). Количество осадков весеннего периода 2005 года меньше, чем в 2001 году.

) лето. Температура воздуха летом выше, чем в весенний период. Температура воздуха в июне на 2°C выше, чем в мае. Максимальное значение температуры воздуха зарегистрировано в июле (21,1 °C). В августе температура воздуха вновь понизилась до 18,7°C. Амплитуда температур летнего сезона составила 4,2°C, что на 2°C меньше, чем в тот же период 2001 года. Количество осадков по сравнению с зимним и весенним периодом увеличилось и составило 230 мм. Большая их часть приходится на июнь (112 мм), с резким падением к августу (45 мм). Количество осадков летом 2005 года на 30 мм больше, чем в тот же период 2001 года.

) осень. Температура воздуха плавно понижается от 14,0°C в сентябре до 1,6°C в ноябре. Амплитуда температур осеннего периода равна 12,4°C, что на 2°C ниже, чем в тот же период 2001 года, это связанно с более теплым ноябрем. Количество осадков осеннего периода примерно составило 130 мм, что значительно ниже, чем в тот же период в 2001 году. Осадки распределились равномерно среди всех осенних месяцев, с незначительным максимумом в октябре (55 мм).

Годовое количество осадков составило 633 мм, что на 30 мм меньше, чем в 2001 году. Среднегодовая температура воздуха 6,9 °C, что примерно равно 2001 году. Годовая амплитуда температур 29,1 °C, что на 6°C меньше, чем в 2001 году.

Рис. 2 - Повторяемость различных направлений ветра в %, 2005 году

Среднегодовая роза ветров (рис. 2.) указывает на то, что преобладающими направлениями ветра являются западные и южные румбы. Наибольшую вероятность имеют ветры южного и западного направлений, а наименьшую − северо-восточного и северного направлений, вероятность штиля составляет 1%.

За год отмечалось 195 пасмурных дней, ясных всего 17. Ясная погода устанавливается весной, но не более трех ясных дней подряд за месяц (Приложение 10.).

Анализ данных за 2010 год (Приложения 11,12):

) зима. Январь − самый холодный месяц года (-14,4°C), а февраль − самый теплый месяц зимнего периода (-8,1°C). Амплитуда зимнего сезона 2010 года составила 6,3°C, что по сравнению с 2001 годом на 1,5°C меньше. В целом зимний сезон 2010 года холоднее, чем зима 2001. Осадки в зимний период распределились неравномерно, с максимумом осадков в декабре (80мм), с резким уменьшением в январе (11 мм) и ростом в феврале (57 мм). Количество осадков зимнего периода составило 148 мм, что примерно равно тому же периоду 2001 года. Заметное изменение произошло в распределение осадков по месяцам. Декабрь стал более снежным, а январь более холодным.

) весна. Температура воздуха в весенний период продолжала равномерно расти, если в марте среднемесячная температура воздуха отрицательная (-0,5 °C), то к маю она достигла +18,1 °C, а амплитуда весеннего периода достигла значения 18,6 °C, по сравнению с 2001 годом амплитуда на 4,1 °C больше. Количество осадков по сравнению с зимним периодом увеличилось и составило 163 мм. Они распределились следующим образом: с максимумом осадков в мае (78 мм) и с минимумом − в марте (38 мм). Количество осадков весеннего периода 2010 года больше, чем в 2001 году на 40 мм.

) лето. Температура воздуха летом выше, чем в весенний период. Температура воздуха в июне на 2°C выше, чем в мае. Максимальное значение температуры воздуха зарегистрировано в июле (28,2 °C). В августе температура воздуха вновь понизилась до 22,5°C. Амплитуда температур летнего сезона составила 7,9°C, что на 1°C больше, чем в тот же период 2001 года. Количество осадков по сравнению с зимним и весенним периодом увеличилось и составило 212 мм. Большая их часть приходилась на август (141 мм), а минимум в июле м (11 мм). Количество осадков летом 2010 года на 12 мм больше, чем в тот же период 2001 года. Однако перераспределение осадков по месяцам крайне не равномерно. С учетом непрерывной продолжительности дней без осадков и с высокими температурами в городе, как в прочем и в области возникла пожароопасная обстановка. Лето 2010 года можно назвать катастрофическим помимо больших площадей леса охваченных огнем, пожары привели к гибели людей, а также к увеличению обращений граждан в больницы.

) осень. Температура воздуха плавно понизилась от 12,7°C в сентябре до 1,3°C в ноябре. Амплитуда температур осеннего периода равна 11,4°C, что на 3°C ниже, чем в тот же период 2001 года, это связанно с более теплым ноябрем. Количество осадков осеннего периода составило 179 мм, что ниже, чем в тот же период в 2001 году. Осадки распределились равномерно среди всех осенних месяцев, с незначительным максимумом в ноябре (79 мм).

Годовое количество осадков составило 702 мм, что на 40 мм больше, чем в 2001 году. Среднегодовая температура воздуха 7,1 °C, что на 0,4 °C больше чем в 2001 году. Годовая амплитуда температур 42,6 °C, что на 7,5°C больше, чем в 2001 году. В целом 2010 год является годом аномальным - очень жаркое лето, снежная зима.

Рис. 3 - Повторяемость различных направлений ветра в %, 2010

Среднегодовая роза ветров (рис. 3.) указывает на то, что преобладающими направлениями ветра являются западные и южные румбы. Наибольшую вероятность имеют ветры южного, юго-западного, западного, северо-западного направлений, а наименьшую − северо-восточного и северных направлений, вероятность штиля составляет 4%.

За год отмечалось 137 пасмурных дней, ясных − всего 32. Ясная погода устанавливается весной, но не более трех ясных дней      подряд за месяц (Приложение 13).

Анализ данных за 2014 год (Приложения 14, 15):

) зима. Январь − самый холодный месяц года (-8,9°C), а февраль − самый теплый месяц зимнего периода -1,3°C. Амплитуда зимнего сезона 2014 года составила 7,6°C, что по сравнению с 2001 годом на 0,3°C меньше. В целом зимний сезон 2014 года теплее, чем зима 2001. Осадки в зимний период распределились неравномерно, с максимумом осадков в декабре (49мм), с резким уменьшением к февралю (21 мм). Количество осадков зимнего периода составило 106 мм, что на 40 мм меньше, чем в том же периоде 2001 года.

) весна. Температура воздуха в весенний период продолжала равномерно расти, если в марте среднемесячная температура воздуха составила 3,4 °C, то к маю месяцу она достигла +17,6 °C, а амплитуда весеннего периода достигла значения 14,2 °C, по сравнению с 2001 годом амплитуда слегка снизилась на − 0,3°C. Количество осадков по сравнению с зимним периодом сократилось и составило 78 мм. Они распределились следующим образом: с максимумом осадков в мае (51 мм), а с минимумом в апреле (7 мм). Количество осадков весеннего периода 2014 года значительно меньше, чем в 2001 году (40 мм).

) лето. Температура воздуха летом выше, чем в весенний период. Температура воздуха в июне на 0,5°C выше, чем в мае. Максимальное значение температуры воздуха зарегистрировано в июле (22,5 °C). В августе температура воздуха вновь понизилась до 20°C. Амплитуда температур летнего сезона составила 5,4°C, что на 1,3°C ниже, чем в тот же период 2001 года. Количество осадков по сравнению с зимним и весенним периодом увеличилось и составило 137 мм. Большая их часть приходилась на июнь месяц (61 мм), а минимум в августе (18 мм). Количество осадков летом 2014 года на 70 мм меньше, чем в тот же период 2001 года.

) осень. Температура воздуха плавно понижалась от 13,3°C в сентябре до -1,6°C в ноябре. Амплитуда температур осеннего периода равна 14,9°C, что на 0,6°C больше, чем в тот же период 2001 года, это связанно с более холодным ноябрем. Количество осадков осеннего периода примерно составило 98 мм, что значительно ниже, чем в тот же период в 2001 году (на 100 мм). Осадки распределились неравномерно среди всех осенних месяцев, с максимумом в октябре (56 мм).

Годовое количество осадков составило 419 мм, что на 200 мм меньше, чем в 2001 году. Среднегодовая температура воздуха 7,6 °C, что на 0,9 °C больше, чем в 2001 году. Годовая амплитуда температур 31,4 °C, что на 4°C меньше, чем в 2001 году.

В целом 2014 год является годом аномальным - очень сухим. Проблема аномально низкого количества осадков в течении всего года (60% от нормы), но в особенности весной. При этом общем минимуме наблюдаются аномально сухие месяцы - апрель (7 мм), ноябрь (13 мм), август (18 мм). Это привело к резкому падению среднемноголетнего уровня воды в реках, озерах и грунтовых водах (уровень воды в Волге упал более, чем на 1 метр). Весенний минимум наложился на зимний минимум этого же года, вследствие чего половодья на реках не было. Высокие температуры летом, а также минимальное количество осадков в летний и осенний периоды привело к тому, что до зимы сохранялся аномально низкий уровень воды. Зима 2014-2015 гг. теплая, с частыми чередованиями: мороз-оттепель-снегопад-мороз-оттепель-мороз, что "съедает" снежный покров, приводит с одной стороны к постоянным гололедным явлениям, с другой стороны к накоплению влаги в почве, грунтовых водах и возникает проблема вымокания, вымораживания зимующих растений.

Рис. 4 - Повторяемость различных направлений ветра в %, 2014

Среднегодовая роза ветров (рис. 4.) указывает на то, что преобладающими направлениями ветра являются западные и южные румбы. Наибольшую вероятность имеют ветры южного и западного направлений, а наименьшую − северо-восточного и северных направлений, вероятность штиля составляет 4%.

За год отмечалось 129 пасмурных дней, ясных всего 56. Ясная погода устанавливается весной, но не более трех ясных дней подряд за месяц (Приложение 16).

Выводы по Главе II: Высчитав среднегодовую температуру 50 летнего периода (4,6 °C) и пришли к выводу о том, что действительно в последние годы наблюдается увеличение среднегодовой температуры воздуха. Сухих лет за этот промежуток времени было меньше, чем влажных. Количество осадков в среднем составило 670 мм. При этом в период с более высокими температурами (1995- 2014 гг.) увеличилась повторяемость лет с количеством осадков, превышающих норму на 20-30%.

Самым жарким годом изучаемого периода являлся 2010, а 1998 был самым холодным.

Самым теплым месяцем года является июль, самым холодными месяцами года являются январь и февраль.

Большое значение для синоптических исследований имеет совокупный анализ количества осадков и изменения температуры не только в среднегодовой динамике. Очень важен анализ сезонных показателей этих соотношений, а также изучение продолжительности благоприятных или аномальных периодов, которые влияют на изменения отдельных компонентов природы и на здоровье человека.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследования изменений климата на примере города Твери мы пришли к выводу о том, что действительно в последние годы наблюдается увеличение среднегодовой температуры воздуха. Однако этот процесс не идет непрерывно, ряд теплых лет сменят холодный год или же один из сезонов года становится более теплым (холодным), чем был до этого. Все эти процессы подтверждают одну из теорий, что мы живем в период, который можно назвать "межледниковым".